Вопросы к вступительным экзаменам по специальности 03.00.15 «Генетика»
- Основная догма молекулярной генетики – ДНК – РНК – белок
- Цитоплазмотическое наследование.
- Модификационная изменчивость.
- Строение хромосом: хроматида, хромомеры, эухроматические и гетерохроматические районы хромосом.
- Предмет генетики и ее истоки.
- Цитологические карты хромосом, построение физических как хромосом с помощью методов молекулярной биологии.
- Гетерозис и его использовани6е в селекции.
- Концепция «один ген – один фермент» и современная трактовка связи ген-белок
- Законы Г.Менделя
- Значение генетической инженерии для сельского хозяйства, контроль ГМО и вопросы безопасности.
- Генетические карты, принцип их построения у эукариот.
- Репликация хромосом у эукариот.
- Дифференциальная активность генов и функциональное изменение хромосом в онтогенезе.
- Особенности организации и строение генетического материала эукариот, прокариот и симбиотическая теория происхождения органелл.
- Цели, методы и принципы генетического анализа.
- Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.
- Митотический цикл и фазы митоза.
- Классические и современные представления о структуре и функции гена.
- Центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову.
- Модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика.
- Перспективы использования методов генетической и клеточной инженерии в селекции и биотехнологии.
- Мобильные генетические элементы.
- Пенетрантность и экспрессивность.
- Законы Г.Менделя.
- Понятие модельного объекта в генетике (арабидопсис, дрозофила, дрожжи, кишечная палочка).
- Цитоплазмотическое наследование.
- Хромосомные перестройки.
- Транскрипция, трансляция. Синтез белка.
- Анеуплоидия и ее использование в генетике и селекции.
- Молекулярные механизмы регуляции действия генов.
- Роль отечественных ученых в развитии генетики (А.Серебровский, Н.Кольцов,Ю.Филипченко, С.Четвериков, Г.Левицкий, Г.Карпеченко, Н.Вавилов).
- Популяции и эволюционный процесс.
- Кроссинговер. Значение работ школы Г.Моргана в изучении сцепления аллелей. Группы сцепления.
- Кариотип и методы его изучении.
- Межаллельная комплиментация.
- Гетерозис и его использование в селекции.
- Хромосомное определение пола и наследование признаков сцепленных с полом.
- Создание рекомбинантной ДНК и методы трансформации растений.
- Мейоз и образование гамет.
- Плейотропное действие генов.
- Сравнительная геномика. Проекты: геном человека и геном растений
Литература
Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. Учеб. для биол. спец. ун-тов. М.: Высшая школа, 1989 г.
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х т. Пер. с англ. М.: Мир, 1987-1988 г.
Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. В 3-х т. Пер. с англ. М.: Мир, 1989- 1990 г.
Дополнительная литература
Рыбчин В.Н. Основы генетической инженерии. С.-Пб.: Изд. СпбГУ,1999 г.
Смирнов В.Г. Цитогенетика. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1991 г.
Кайданов Л.З. Генетика популяций. Учебн. для биол., мед. и с-х. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1996 г.
Современные концепции эволюционной генетики (ред. В.К. Шумный, А.Л. Маркель). ИЦиГ СО РАН 2000 г.
10. Генетические основы селекции
Предмет и методология селекции. Генетика как теоретическая основа селекции. Учение об исходном материале. Центры происхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Понятие о породе, сорте, штамме. Сохранение генофонда ценных культурных и диких форм растений и животных.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов). Значение наследственной изменчивости организмов для селекционного процесса и эволюции.
Роль частной генетики отдельных видов организмов в селекции. Использование индуцированных мутаций и комбинативной изменчивости в селекции растений, животных и микроорганизмов. Роль полиплоидии в повышении продуктивности растений.
Системы скрещиваний в селекции растений и животных. Аутбридинг. Инбридинг. Коэффициент инбридинга - показатель степени гомозиготности организмов. Линейная селекция. Отдаленная гибридизация. Особенности межвидовой и межродовой гибридизации; скрещиваемость, фертильность и особенности расщепления у гибридов. Пути преодоления нескрещиваемости.
Явление гетерозиса и его генетические механизмы. Использование простых и двойных межлинейных гибридов в растениеводстве и животноводстве. Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности. Коэффициенты наследуемости и повторяемости и их использование в селекционном процессе. Методы отбора: индивидуальный и массовый отбор. Отбор по фенотипу и генотипу (оценка по родословной и качеству потомства). Сибселекция. Влияние условий внешней среды на эффективность отбора. Перспективы методов генетической и клеточной инженерии в селекции и биотехнологии.
11. Генетика человека
Особенности человека как объекта генетических исследований. Методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционный. Использование метода гибридизации соматических клеток для генетического картирования. Изучение структуры и активности генома человека с помощью методов молекулярной генетики. Программа «Геном человека». Проблемы геногеографии.
Проблемы медицинской генетики. Врожденные и наследственные болезни, их распространение в человеческих популяциях. Хромосомные и генные болезни. Болезни с наследственной предрасположенностью. Скрининг генных дефектов. Использование биохимических методов для выявления гегерозиготных носителей и диагностики наследственных заболеваний. Причины возникновения наследственных и врожденных заболеваний. Генетическая опасность радиации и химических веществ. Генотоксикология. Перспективы лечения наследственных болезней. Задачи медико-генетических консультаций.
Роль генетических и социальных факторов в эволюции человека.
9. Популяционная и эволюционная генетика
Понятие о виде и популяции. Популяция как естественно-историческая структура. Понятие о частотах генов и генотипов. Математические модели в популяционной генетике. Закон Харди-Вайнберга, возможности его применения. С.С.Четвериков - основоположник экспериментальной популяционной генетики.
Генетическая гетерогенность популяций. Методы изучения природных популяций. Факторы динамики генетического состава популяции (дрейф генов), мутационный процесс, межпопуляционные миграции, действие отбора. Взаимодействие факторов динамики генетической структуры в природных популяциях. Понятие о внутрипопуляционном генетическом полиморфизме и генетическом грузе. Естественный отбор как направляющий фактор эволюции популяций. Понятие о приспособленности и коэффициенте отбора. Формы отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Роль генетических факторов в эволюции.
Молекулярно-генетические основы эволюции. Задачи геносистематики. Значение генетики популяций для медицинской генетики, селекции, решения проблем сохранения генофонда и биологического разнообразия.
